Logika kendali dasar: penahan diri, interlock, jog, dan kendali dua tempat

Pompa transfer sebuah laundry mengisi tangki atap dari bak penampung, dan panelnya di ruang pompa hanya punya satu tombol START dan satu STOP. Pemilik meminta tombol kedua di ruang cuci. Teknisi pertama memasang START dan STOP kedua masing-masing sejajar dengan tombol panel; pompa bisa dinyalakan dari ruang cuci, tetapi STOP di sana tidak menghentikannya. Teknisi kedua menggantinya dengan sakelar putar hidup-mati karena "lebih praktis", dan pekan berikutnya, saat listrik PLN kembali setelah padam, pompa berjalan sendiri ketika seorang pekerja membersihkan saringan bak. Pemilik bertanya: tombol mana yang salah pasang, atau cara berpikirnya yang keliru? Keduanya gagal pada logika kontak, yang dapat ditulis sebagai persamaan dan diperiksa sebelum kabel pertama dipasang.

Batas pembahasan

Bab ini membahas logika kontak pada sirkit kendali relai dan kontaktor tegangan rendah, termasuk kendali 230 V dan 24 V dari trafo kendali. Rangkaian asut langsung (DOL), pembalik, dan bintang-segitiga sebagai mesin keadaan ada di Bab 52, dan kontaktor, proteksi motor, relai waktu, tombol, dan diagram kendali di Bab 46 sampai Bab 50; stop darurat adalah fungsi keselamatan tersendiri (Bab 49). Uji fungsi pada panel bertegangan dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD; isolasi dan verifikasi bebas tegangan mengikuti Bab 2 · Keselamatan.

Kontak sebagai variabel logika

Setiap perangkat perintah diberi variabel yang bernilai 1 bila perangkat itu digerakkan: tombol ditekan, koil dienergi, relai beban lebih trip. Kontak NO menghantar bila variabelnya 1 dan ditulis sebagai variabel itu (S2), kontak NC menghantar bila variabelnya 0 dan ditulis bergaris atas ($\overline{\mathrm{S1}}$). Kontak seri adalah AND ($\cdot$), paralel OR ($+$), dan NC NOT; koil, lampu, atau masukan PLC menjadi keluaran. Kontak digambar tanpa energi dan diberi label kelas IEC 81346-2 seperti di Bab 50 (-Q kontaktor, -K relai bantu, -S tombol, -F relai beban lebih, -P lampu), tanpa tanda "-" di dalam persamaan.

Dua kontak NO seri, $Y=A\cdot{B}$, berarti jalan bila keduanya digerakkan, misalnya START dan izin level air; dua NO paralel, $Y=A+B$, jalan bila salah satu, misalnya START panel atau stasiun. Kontak NC, $Y=\overline{A}$, jalan bila tidak digerakkan, seperti kontak 95-96 relai beban lebih, dan dua NC seri, $Y=\overline{A}\cdot\overline{B}=\overline{A+B}$ (hukum De Morgan), berhenti bila salah satu digerakkan, seperti dua tombol STOP. Bab 2 mengingatkan bahwa sebutan NO atau NC tidak menentukan keadaan aman tanpa analisis sistem; persamaan memaksa analisis itu, karena setiap literal harus diberi arti fisik, dan setiap rangkaian diperiksa pada baris konflik, baris pulihnya tegangan, dan kegagalan tunggal: kabel putus, kontak las, hubung singkat antarinti.

Pilihan NO dan NC juga mengarahkan kegagalan: kabel START (NO) yang putus membuat mesin tidak dapat dijalankan, sedangkan kabel STOP (NC, dialiri arus selama mesin berjalan) yang putus sama dengan menekan STOP. Standar perlengkapan listrik mesin IEC 60204-1:2016+AMD1:2021 merumuskannya di klausul 9.2.3 sebagai fungsi start yang bekerja dengan mengenergi sirkit.

Penahan diri: memori dari satu kontak bantu

Penahan diri (self-holding) adalah susunan yang membuat kontaktor tetap bekerja setelah START sesaat dilepas: satu kontak NO milik kontaktor itu, sering 13-14, dipasang paralel dengan START dan tetap disebut NO walaupun menutup (Bab 46). Dengan -S1 STOP, -S2 START, -F2 relai beban lebih, dan -Q1 kontaktor:

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{Q1}\right)$$

Q1 di kedua sisi berarti keluaran diumpankan kembali: rangkaian bermemori, dan tabel kebenarannya memerlukan kolom Q1 lama dan Q1 baru.

Tiga cara memori terhapus. STOP ditekan, relai beban lebih membuka 95-96, atau tegangan kendali hilang. Pada cara ketiga, yang paling sering dilupakan, koil melepas, kontak penahan membuka, dan Q1 lama menjadi 0; saat tegangan kembali, baris pertama tabel berlaku, dan kontaktor menunggu perintah baru. Literatur kendali motor Amerika Utara menyebut sifat kendali tiga kawat (three-wire control) ini low-voltage protection.

Kaitannya dengan norma. PUIL 2020 445.1.1 (Bagian 4-44) meminta tindakan pencegahan bila hilang dan pulihnya tegangan dapat berbahaya bagi manusia atau properti, dan 445.1.5 melarang penutupan balik otomatis gawai proteksi tegangan kurang bila penutupan itu dapat berbahaya. Untuk motor yang menjadi bagian instalasi, misalnya pompa yang disambung langsung, 5100.5.7.6 (Bagian 5-510) meminta start kembali otomatis yang berbahaya setelah tegangan turun atau suplai putus dicegah dengan cara yang tepat, dan 5100.5.4.8 melarang motor yang dapat start ulang otomatis bila hal itu dapat menimbulkan kecelakaan. Menurut Bab 47, kontaktor memenuhi 5100.5.7.6 bila dikendalikan penahan diri dengan START sesaat, sedangkan kendali dengan sakelar pilih, termostat, atau pelampung menyala lagi saat tegangan pulih dan dinilai tersendiri.

Menurut PUIL 2020 Bagian 1, 11.3 k), PUIL tidak berlaku untuk peralatan listrik pada mesin. Di dalam mesin prinsip yang sama diatur IEC 60204-1 klausul 7.5 tentang terputusnya suplai atau turunnya tegangan dan pemulihannya, seperti juga dicatat Bab 49; isi klausul itu belum dicocokkan dengan naskah standarnya.

Batasnya. Kontaktor boleh melepas di mana saja antara 75 % dan 20 % tegangan koil AC (Bab 46), jadi penahan diri tidak berambang tertentu; akibatnya pada kedip dibahas di Contoh 3. Sebaliknya, relai bistabil (Bab 2) dan bit PLC yang bertahan saat padam tidak lupa ketika tegangan hilang, sehingga tidak mencegah start ulang dengan sendirinya.

Stop dominan dan start dominan

Persamaan di atas menempatkan $\overline{\mathrm{S1}}$ di luar kurung, sehingga STOP memutus jalur START maupun jalur penahan; susunan ini disebut stop dominan. Bila START tersambung ke koil tanpa melewati STOP, susunannya menjadi start dominan:

$$\mathrm{Q}_\text{stop dominan} = \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{Q}\right), \qquad \mathrm{Q}_\text{start dominan} = \mathrm{S2} + \overline{\mathrm{S1}} \cdot \mathrm{Q}$$

Keduanya berbeda hanya pada baris STOP dan START ditekan bersamaan: pada stop dominan kontaktor lepas, pada start dominan kontaktor tetap bekerja selama START ditekan. IEC 60204-1 meminta fungsi stop mengesampingkan fungsi start, sehingga mesin memakai stop dominan. Start dominan pada kontaktor biasanya akibat salah pengawatan, dan bila kontak penahan dipasang paralel dengan STOP dan START sekaligus, STOP bahkan tidak dapat menghentikan motor.

Bila STOP dilepas lebih dulu sementara START masih tertekan, misalnya macet oleh kotoran, kontaktor bekerja. Di PLC pilihan yang sama muncul sebagai blok bistabil IEC 61131-3, SR yang set dominan dan RS yang reset dominan, sehingga perintah jalan motor yang diprogram dengan SR menjadi start dominan walaupun panelnya benar. Diagram tangga (ladder) PLC menuliskan persamaan yang sama sebagai gambar, tetapi anak tangganya dievaluasi berurutan dalam satu siklus, dan STOP NC memberi masukan bernilai 1 dalam keadaan normal (Bab 63).

Interlock: syarat yang saling meniadakan

Interlock adalah syarat yang membatasi tindakan agar hanya diizinkan pada kondisi yang ditetapkan (Bab 2), dan izin (permissive) adalah syarat AND sebelum keluaran boleh aktif, misalnya level air. Interlock bersilang melarang dua keluaran aktif bersamaan, misalnya dua kontaktor arah putar, kontaktor bintang dan segitiga, atau dua pompa yang tidak boleh diasut serentak pada suplai genset. IEC 60204-1 klausul 9.3.4 tentang interlock antaroperasi dan gerakan berlawanan meminta kontaktor pembalik di-interlock agar dalam operasi normal tidak terjadi hubung singkat saat penyakelaran; isinya juga belum dicocokkan.

Interlock listrik. Kontak NC bantu -Q2 dipasang seri di jalur koil -Q1, dan sebaliknya, dengan -S3 tombol START arah kedua:

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{Q1}\right) \cdot \overline{\mathrm{Q2}}, \qquad \mathrm{Q2} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S3} + \mathrm{Q2}\right) \cdot \overline{\mathrm{Q1}}$$

Interlock ini membaca keadaan mekanisme kontaktor lawan: selama -Q1 bekerja, -Q2 tidak dapat dienergi, jadi operator harus menekan STOP dan menunggu -Q1 lepas, dan ia tidak berguna bila pengawatan melompati kontak NC itu. Bila kontak utama -Q1 las, kepastiannya paling tinggi bila kontak NC-nya kontak cermin (mirror contact), kontak bantu NC yang menurut IEC 60947-4-1 tidak pernah tertutup bersamaan dengan kontak utama yang las (Bab 46).

Interlock tombol. Tombol START arah kedua diberi kontak NC di jalur koil arah pertama, sehingga menekan -S3 sekaligus memutus -Q1 dan mengenergi -Q2 tanpa STOP. Interlock ini membaca perintah, bukan keadaan: bila -Q1 lambat lepas atau las, -Q2 tetap diperintah menutup, sehingga ia tidak pernah dipakai sendirian. Pindah arah tanpa jeda juga berarti pengereman arus balik (plugging), medan dibalik saat rotor masih berputar ke arah lama, yang berat bagi motor; kontaktornya bekerja pada kategori AC-4 (Bab 46), dan drum berinersia besar memerlukan jeda berhenti (Bab 48).

Interlock mekanis. Tuas antara dua kontaktor sejenis mencegah kedua jangkar menutup bersamaan tanpa bergantung pada tegangan kendali atau pengawatan. Ia tidak mencegah koil yang terhalang dienergi; koil AC yang jangkarnya tertahan terbuka terus menarik arus tarik lalu terbakar, seperti koil kurang tegangan di Bab 12. Karena itu interlock mekanis ditempatkan sebagai perlindungan terakhir dan dipakai bersama interlock listrik.

Ketiganya melindungi lapisan berbeda dan tidak boleh dijembatani, seperti ditegaskan Bab 52 untuk interlock listrik dan mekanis. Interlock sirkit kendali biasa juga bukan fungsi keselamatan untuk melindungi orang; pengunci pintu drum dan pengaman sejenis memerlukan tingkat kinerja yang dibuktikan, seperti dibahas di Bab 70 tentang keselamatan fungsional mesin.

Jog: jalan hanya selama ditekan

Jog (juga jogging atau inching) adalah operasi yang menjalankan motor hanya selama tombol ditekan, misalnya untuk memosisikan kantong linen di konveyor atau memutar drum sedikit saat pemeriksaan. Logikanya keluaran tanpa memori, $\mathrm{Q1}=\overline{\mathrm{F2}}\cdot\overline{\mathrm{S1}}\cdot\mathrm{S3}$ dengan -S3 tombol jog; kesulitan muncul bila rangkaian juga mempunyai mode jalan. Buku ajar masih mengajarkan tombol jog berkontak ganda, kontak NO paralel dengan START dan kontak NC seri dengan kontak penahan:

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{S3} + \mathrm{Q1} \cdot \overline{\mathrm{S3}}\right)$$

Persamaan ini benar secara statis; masalahnya pada waktu. Saat tombol dilepas, kontak NO membuka dulu dan kontak NC menutup beberapa milidetik kemudian, sementara kontak penahan masih tertutup selama kontaktor melepas. Bila kontak NC menutup lebih dulu, jalur penahan terbentuk lagi dan motor terus berjalan tepat ketika operator mengira motor berhenti; karena itu rangkaian ini berbahaya:

$$t_\text{NC} < t_\text{lepas} \;\Rightarrow\; \text{kontaktor mengunci kembali}$$

dengan $t_\text{NC}$ selang dari membukanya kontak NO tombol sampai menutupnya kontak NC (ms) dan $t_\text{lepas}$ waktu dari putusnya arus koil sampai kontak penahan membuka (ms). Karena $t_\text{NC}$ bergantung pada jari operator dan peredam koil dapat memperpanjang $t_\text{lepas}$, tidak ada nilai yang dapat dijamin dari diagram.

Dua susunan menghilangkan perlombaan itu: sakelar pilih JALAN/JOG yang kontaknya seri dengan kontak penahan, sehingga pada posisi jog jalur penahan terbuka menetap, atau relai bantu -K1 untuk mode jalan:

$$\mathrm{K1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{K1}\right), \qquad \mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{K1} + \mathrm{S3}\right)$$

Kontaktor -Q1 tidak ada di jalur penahan mana pun, jadi tidak dapat mengunci dirinya; hanya -K1 yang bermemori, dan tombol jog tidak menyentuhnya. Jog dengan kontaktor adalah operasi AC-4 yang memperpendek umur kontak (Bab 46), dan pemanasan motor akibat asut berulang ada di Bab 47. Kendali tahan-untuk-jalan (hold-to-run, IEC 60204-1 klausul 9.2.3.7) berlogika sama, tetapi sebagai tindakan pengaman menuntut syarat tambahan dari penilaian risiko.

Kendali dari dua tempat atau lebih

Kebutuhan pemilik laundry adalah START dari dua tempat (OR), sehingga START paralel, dan STOP dari dua tempat yang masing-masing menghentikan pompa, sehingga STOP seri seperti dua NC pada bagian kontak. Kontak penahan paralel hanya dengan kelompok START. Dengan -S1 dan -S2 STOP dan START di panel, -S3 dan -S4 STOP dan START di ruang cuci:

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\left(\mathrm{S1} + \mathrm{S3}\right)} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{S4} + \mathrm{Q1}\right) = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \overline{\mathrm{S3}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{S4} + \mathrm{Q1}\right)$$

Aturan ini berlaku untuk berapa pun jumlah stasiun. Kesalahan teknisi pertama adalah STOP kedua yang paralel, $\overline{\mathrm{S1}}+\overline{\mathrm{S3}}=\overline{\mathrm{S1}\cdot\mathrm{S3}}$, sehingga pompa baru berhenti bila kedua STOP ditekan bersamaan. Logika XOR sakelar tukar lampu tangga, $Y=A\cdot\overline{B}+\overline{A}\cdot{B}$, tidak dipakai untuk motor: sakelar tukar adalah kontak terus yang menyalakan lagi motor saat tegangan pulih, dan tidak ada STOP yang dominan maupun aman terhadap kabel putus.

Stasiun jauh membawa dua persoalan. Pertama, orang di ruang cuci tidak melihat pompa atau orang di dekatnya: untuk motor instalasi yang tidak tampak dari tempat kendali, PUIL 2020 5100.5.7.5 meminta sarana pemutus kendali dapat dikunci terbuka, atau ada sakelar tangan pemutus motor yang tampak dari tempat motor, dan pekerja di bak mengandalkan pemutus yang dikunci dan verifikasi bebas energi (Bab 2 · Keselamatan). Kedua, kabel panjang dapat rusak: hubung singkat antarinti dibahas di Contoh 1, gangguan tanah dan kapasitansi kabel kendali di Bab 56.

Bila hanya satu tempat boleh menyalakan, sakelar pilih LOKAL/JAUH dipasang seri dengan START masing-masing tempat, dan semua STOP tetap aktif. Menurut IEC 60204-1 klausul 9.2.3.5, pemilihan mode tidak boleh dengan sendirinya memulai operasi; susunan ini memenuhinya.

Contoh kerja

Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Uji fungsi dan pengukuran tegangan dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD, dan isolasi mengikuti Bab 2 · Keselamatan tentang verifikasi keadaan aman.

Contoh 1: kendali pompa dua tempat dengan lampu status. Pompa transfer di pembuka bab (3 kW, 400 V, asut langsung) adalah bagian instalasi, sehingga PUIL 2020 Bagian 5-510 berlaku. Panel di ruang pompa berisi kontaktor -Q1, relai beban lebih -F2 ber-reset manual, trafo kendali, STOP -S1, dan START -S2; stasiun di ruang cuci, berjarak rute kabel 60 m, berisi STOP -S3 dan START -S4. Kedua tempat mempunyai lampu hijau "pompa jalan" (-P1 di panel, -P2 di stasiun) dan kuning "trip" (-P3, -P4), sesuai makna warna IEC 60204-1 di Bab 49 (hijau normal, kuning abnormal). Selain start dari kedua tempat dan STOP mana pun yang menang atas START, trip memerlukan reset manual di panel dan START baru (5100.5.4.8, Bab 47), pompa tidak menyala sendiri saat tegangan kembali (5100.5.7.6), dan, karena pompa tidak tampak dari ruang cuci, pemutus kendali di panel dapat dikunci terbuka atau ada sakelar tangan pemutus motor di dekat pompa (5100.5.7.5); pekerjaan di bak mengandalkan pemutus yang dikunci, bukan STOP. Persamaannya:

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \overline{\mathrm{S3}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{S4} + \mathrm{Q1}\right), \qquad \mathrm{P1} = \mathrm{P2} = \mathrm{Q1}, \qquad \mathrm{P3} = \mathrm{P4} = \mathrm{F2}$$

Lampu hijau diambil dari kontak NO bantu -Q1 (misalnya 23-24) dan kuning dari kontak 97-98, lampu panel dan stasiun paralel. Inti kabel dihitung dari simpul yang melintas (Bab 50): inti 1 membawa suplai kendali setelah -F2 dan -S1 ke -S3, inti 2 membawa titik setelah -S3 kembali ke panel tempat kontak penahan dan -S2 bertemu, dan inti 3 membawa titik setelah -S4 kembali ke titik koil. Inilah "tiga kawat" pada nama kendali tiga kawat. Lampu memerlukan inti 4 (hijau, disakelar -Q1), 5 (kuning, disakelar 97-98), dan 6 (netral lampu), dan kotak stasiun logam memerlukan PE, sehingga dipilih kabel 7 inti.

Kegagalan tunggal kabel: inti 1 atau 2 putus menghentikan pompa, yang lalu tidak dapat dinyalakan dari panel sekalipun (dengan inti 2 putus, START jauh hanya menjalankannya selama ditekan), terlihat dan aman; inti 3 putus membuat START jauh mati, terlihat saat dicoba. Hubung singkat inti 1 ke inti 2 melompati STOP jauh tanpa tanda sampai STOP itu dibutuhkan, sehingga uji setiap STOP masuk jadwal komisioning (Bab 74) dan pemeriksaan berkala. Hubung singkat inti 1 ke inti 3 melompati STOP dan START jauh, dan inti 2 ke inti 3 melompati START jauh: pada keduanya pompa menyala sendiri. Lampu hijau hanya menunjukkan kontaktor bekerja, bukan air mengalir (Bab 52); bukti aliran memerlukan sakelar aliran, misalnya kuning berkedip bila kontaktor bekerja tetapi aliran tidak terdeteksi setelah tunda (Bab 49 dan Bab 58).

Contoh 2: tegangan koil saat menarik lewat kabel 60 m. Koil -Q1 pada Contoh 1 berdaya semu tarik 70 VA dan tahan 8 VA, dan kabelnya tembaga fleksibel kelas 5, 1,5 mm², 13,3 Ω/km pada 20 °C (IEC 60228). Karena STOP jauh -S3 seri di depan semua START, seluruh arus koil pergi lewat inti 1 dan kembali lewat inti 2 atau 3, baik START ditekan di panel, di stasiun, maupun saat kontaktor ditahan:

$$R_\text{lingkar} = 2\,L\,r', \qquad \Delta U = \frac{S_\text{tarik}}{U_\text{c}}\,R_\text{lingkar}, \qquad U_\text{t} - \Delta U \ge 0{,}85\,U_\text{c}$$

dengan $L$ panjang rute (m), $r'$ resistansi per meter (Ω/m), $S_\text{tarik}$ daya semu tarik (VA), $U_\text{c}$ tegangan koil pengenal dan $U_\text{t}$ tegangan terminal trafo saat penarikan (V), serta 0,85 batas bawah tegangan menutup kontaktor (Bab 12). Susut dijumlahkan aritmetik dan arus tarik dihitung pada tegangan pengenal, padahal arus tarik tertinggal terhadap tegangan dan ikut turun bersama tegangan koil; hasilnya batas atas susut. Resistansi 20 °C membuat kabel hangat sedikit lebih buruk dari hitungan.

$$R_\text{lingkar} = 2 \times 60 \times 0{,}0133 = 1{,}596\ \Omega; \qquad 230\ \text{V}:\ I = \frac{70}{230} = 0{,}304\ \text{A},\ \ \Delta U = 0{,}49\ \text{V}$$

Pada 230 V susut itu sekitar 0,2 %, dapat diabaikan. Pada 24 V, dengan andaian $U_\text{t}=23$ V setelah susut jaringan dan trafo:

$$I = \frac{70}{24} = 2{,}92\ \text{A}, \qquad \Delta U = 4{,}66\ \text{V}, \qquad 23 - 4{,}66 = 18{,}3\ \text{V}\ (76\ \%\ \text{dari}\ 24\ \text{V})$$

Kontaktor dapat berdengung atau tidak menutup penuh saat START ditekan dari tempat mana pun, dan koilnya panas. Susut yang tersedia dan rute terpanjang dengan 1,5 mm² hanya

$$23 - 0{,}85 \times 24 = 2{,}6\ \text{V}, \qquad L_\text{maks} = \frac{2{,}6}{2{,}92 \times 2 \times 0{,}0133} = 33{,}5\ \text{m}$$

Dengan cara hitung konservatif ini, kabel kelas 5 yang lebih besar, dengan resistansi IEC 60228, memberi tegangan koil:

$$2{,}5\ \text{mm}^2\ (7{,}98\ \Omega/\text{km}):\ 84{,}2\ \%, \qquad 4\ \text{mm}^2\ (4{,}95\ \Omega/\text{km}):\ 88{,}6\ \%$$

Karena arus tarik sebenarnya turun bersama tegangan, 2,5 mm² berada di sekitar batas, dan keputusannya bergantung pada data koil nyata. Arus tahan $8/24=0{,}33$ A hanya menyusutkan 0,53 V, sehingga gejalanya "gagal saat start, tetapi tertahan bila sudah menutup".

Keputusannya kendali 230 V dengan kabel 7 inti 1,5 mm², kotak stasiun berkelas IP sesuai untuk ruang cuci yang basah, dan pemutus pompa yang dapat dikunci terbuka. Bila 24 V dikehendaki, stasiun jauh menggerakkan relai antarmuka berdaya kecil di panel, dan penahan diri tetap di rangkaian panel. Pada rute jauh lebih panjang, kapasitansi antarinti kabel AC dapat menahan koil setelah STOP (Bab 56).

Contoh 3: kedip PLN pada pompa booster hotel. Pompa booster air bersih hotel dikendalikan penahan diri dengan koil 230 V AC. Saat kedip, tegangan turun ke 140 V selama 0,5 s, yaitu 61 % tegangan koil, di dalam jendela lepas 20 sampai 75 % (46 sampai 172,5 V); kedip dangkal tidak melepas kontaktor dan kedip dalam yang cukup lama melepasnya, sehingga diagram tidak dapat memastikan apa yang terjadi. Bila kontaktor lepas, Q1 lama menjadi 0, dan setelah tegangan pulih

$$\mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(0 + 0\right) = 0$$

sehingga pompa diam sampai START ditekan; bila kontaktor tertahan, pompa terus berjalan. Untuk ambang yang pasti, relai pemantau tegangan dengan ambang dan tunda yang dinyatakan (Bab 48) dipasang seri dengan STOP, dan penahan diri tetap menjamin pompa menunggu perintah baru; pompa yang memang harus menyala lagi sendiri dinilai tersendiri menurut 5100.5.7.6.

Contoh 4: stasiun jauh 24 V yang pendek. Kipas buang dapur hotel dikendalikan 24 V dari stasiun di dapur, dengan rute kabel 20 m, kabel kelas 5 1,5 mm² (13,3 Ω/km), koil berdaya tarik 45 VA, dan $U_\text{t}=23$ V seperti Contoh 2.

$$R_\text{lingkar} = 2 \times 20 \times 0{,}0133 = 0{,}532\ \Omega, \qquad \Delta U = \frac{45}{24} \times 0{,}532 = 1{,}0\ \text{V}, \qquad 23 - 1{,}0 = 22{,}0\ \text{V}\ (91{,}7\ \%)$$$$L_\text{maks} = \frac{2{,}6}{1{,}875 \times 2 \times 0{,}0133} = 52\ \text{m}$$

Tegangan koil di atas 85 %, dan 52 m adalah rute terpanjang dengan kabel yang sama. Angka itu dicatat di dokumen rangkaian, sehingga perpanjangan rute di kemudian hari dihitung ulang, bukan ditebak.

Contoh 5: peredam dioda pada rangkaian jog. Konveyor linen laundry rumah sakit memakai tombol jog berkontak ganda. Kontak penahannya membuka 20 ms setelah arus koil putus, dan uji beberapa operator memberi $t_\text{NC}$ 8 sampai 30 ms, sehingga pelepasan cepat ($t_\text{NC}=8<20$ ms) sudah dapat mengunci kembali. Koil lalu diberi dioda peredam, yang menurut Bab 46 memperlambat pelepasan beberapa kali lipat; bila $t_\text{lepas}$ menjadi 80 ms, seluruh rentang 8 sampai 30 ms berada di bawahnya, sehingga setiap pelepasan tombol dalam rentang uji mengunci kembali motor. Perbaikan yang tidak bergantung pada angka ini adalah relai bantu -K1:

$$\mathrm{K1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{S2} + \mathrm{K1}\right), \qquad \mathrm{Q1} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(\mathrm{K1} + \mathrm{S3}\right)$$

Contoh 6: pembalik drum dengan interlock listrik saja. Drum washer-extractor pada contoh kerja Bab 48 berhenti bebas dalam 2,76 sampai 3,54 s, dan panelnya hanya memakai interlock listrik. Selama -Q1 bekerja, menekan START kiri -S3 memberi

$$\mathrm{Q2} = \overline{\mathrm{F2}} \cdot \overline{\mathrm{S1}} \cdot \left(1 + 0\right) \cdot \overline{1} = 0$$

sehingga tidak terjadi apa pun. Operator lalu menekan STOP dan segera START kiri. Dengan waktu lepas kontaktor sekitar 50 ms dari Bab 48, -Q2 menutup ketika drum masih berputar, dan pembalikan menjadi plugging dengan panas rotor sekitar 1,84 kJ, empat kali asut dari diam (461 J), seperti dihitung di bab itu. Interlock listrik mencegah hubung singkat antarfasa, tetapi tidak mencegah plugging; untuk itu izin dari relai jeda tunda-lepas, misalnya bersetelan 5 s dari bab yang sama, dipasang seri (AND) di jalur kedua koil.

Kondisi berhenti

Rangkaian tidak dioperasikan, atau pekerjaan dihentikan dan pemeriksaannya diserahkan kepada personel kompeten, bila salah satu keadaan berikut ditemukan:

1. Motor atau mesin menyala tanpa START baru ketika tegangan pulih, relai beban lebih di-reset, atau sakelar pilih dipindah, padahal penilaian tidak mengizinkan start ulang otomatis.
2. Satu tombol STOP tidak menghentikan motor dari tempatnya, atau STOP yang ditekan bersamaan dengan START tidak menang.
3. Dua kontaktor yang tidak boleh bekerja bersamaan dapat menutup bersamaan, atau interlock listrik atau mekanisnya hilang atau dijembatani.
4. Motor terus berjalan setelah tombol jog dilepas.
5. Kontaktor berdengung atau bergetar saat dinyalakan, terutama pada kendali tegangan rendah dengan stasiun jauh.
6. Motor tidak tampak dari stasiun kendali tanpa pemutus yang dapat dikunci terbuka, atau pekerjaan di motor hanya mengandalkan STOP.
7. Rangkaian diubah, misalnya ditambah stasiun atau jog, tanpa diagram diperbarui dan tanpa uji fungsi setiap tombol dan interlock oleh personel kompeten.

Salah tafsir yang sering terjadi

Hubungan dengan bab lain

Bahannya dari Bab 2 (relai), Bab 52 (mesin keadaan motor), Bab 12 (trafo kendali), dan Bab 46 sampai Bab 50 (komponen sampai diagram kendali); kelanjutannya Bab 54 (rangkaian kendali lanjutan), Bab 56 (sirkit kendali), Bab 58 (sakelar proses), Bab 74 (komisioning), Bab 63 dan Bab 64 (PLC), dan Bab 70 (keselamatan fungsional mesin).

Latihan dan pembahasan

Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi yang dipakai.

Referensi